Mỏ lithium lớn nhất thế giới trong hồ nước mặn

Sâu dưới đáy biển Salton là tầng tầng lớp lớp mỏ lithium lớn nhất thế giới có thể biến California thành "Thung lũng lithium".

Maria Nava-Froelich, thị trưởng Calipatria, California, nhìn bùn địa nhiệt sôi sục ở rìa biển Salton. Nối với sông Colorado, biển nội hải lớn nhất bang đang thu hẹp dần và ngày càng ô nhiễm, khiến giết nhiều quần thể cá và đe dọa chim di cư. Nhưng khối lượng lithium khổng lồ nằm ở độ sâu hơn 1,6km bên dưới lớp bùn địa nhiệt ở sa mạc phía bắc Mexico và phía đông San Diego đủ để đáp ứng toàn bộ nhu cầu của Mỹ và thậm chí xuất khẩu nếu có thể khai thác thương mại, theo SCMP.

Lớp đất dưới đáy biển Salton có trữ lượng lớn lithium. (Ảnh: Guardian).

Các kỹ sư cho rằng quá trình khai thác ở địa phương sẽ ít gây ảnh hưởng tới môi trường, đồng thời sử dụng ít nước và điện hơn so với mỏ lộ thiên hoặc phương pháp bay hơi. Các nhà máy khai thác lithium sẽ được cung cấp năng lượng địa nhiệt, một nguồn năng lượng tái tạo khai thác khi nước muối được đưa lên từ lòng đất và chuyển thành hơi nước, quay turbine.

Nhu cầu trên khắp thế giới đối với lithium, sử dụng trong pin cung cấp điện cho mọi thứ từ xe điện đến máy bay tiêm kích, dự kiến tăng gấp 5 lần vào năm 2030. Giá lithium carbonate đạt mức kỷ lục 86.000 USD/tấn vào tháng 11/2022, từ mức 6.000 USD/tấn cách đây một thập kỷ.

Sự chi phối của Trung Quốc đối với loại khoáng sản chiến lược này thúc đẩy Mỹ chạy đua để tìm chỗ đứng trong ngành công nghiệp. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, Bắc Kinh hiện nay kiểm soát 3/5 nguồn cung cấp lithium trên thế giới và 3/4 sản lượng pin lithium-ion. Một số quặng lithium khác được phát hiện ở Mỹ bao gồm tại các bang Arkansas, Nevada, North Carolina và Utah. Nhưng khu mỏ duy nhất đang hoạt động hiện nay tại bang Nevada chiếm chưa đến 1% sản lượng toàn cầu.

Tìm kiếm mỏ quặng lithium ở Mỹ là việc dễ dàng. Khó khăn lớn hơn là xây dựng ngành công nghiệp từ đầu, bao gồm khai thác công nghệ, đầu tư vào các dự án cấp bang và liên bang, giảm thuế và cấp kinh phí nghiên cứu. Dây chuyền cung cấp pin toàn cầu cần ước tính 514 tỷ USD vào năm 2030 để đáp ứng nhu cầu dự kiến. Mỹ cũng đối mặt với nhiều hạn chế về mặt môi trường và phản ứng từ cộng đồng so với Trung Quốc, đặc biệt về quá trình xử lý lithium.

Từ thập niên 1980, nước muối nóng được bơm từ sâu trong lòng đất để quay turbine và sản xuất điện, nhưng lượng lithium trong đó bị bỏ qua. Trọng tâm hiện nay là khai thác loại "vàng trắng" ngày càng giá trị này trước khi bơm nước muối đã làm mát xuống dưới đất. Ba công ty địa nhiệt Berkshire Hathaway Energy, Controlled Thermal Resources và EnergySource Minerals đang tiến hành những dự án thử nghiệm. EnergySource sẽ động thổ xây một nhà máy khai thác lithium quy mô lớn trong năm nay. Mục tiêu đối với 3 công ty là sản xuất 100.000 tấn lithium hàng năm vào năm 2027, đủ để cung cấp cho 50.000 chiếc xe điện.

Biển Salton nhìn từ trên cao. (Ảnh: Wikipedia).

Mới đây, nghiên cứu mới do Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) tài trợ phát hiện vùng bồn địa này thậm chí chứa nhiều lithium hơn ước tính trước đó. Kết quả nghiên cứu chỉ ra có tới 18 triệu tấn lithium, chứ không phải 15 triệu tấn khai thác được ở biển Salton, đủ để đáp ứng nhu cầu của Mỹ trong nhiều thập kỷ, Mail hôm 4/12 đưa tin. Con số này biến biển Salton thành nguồn dự trữ lithium lớn nhất thế giới, vượt qua cả Chile (9 triệu tấn).

Không giống những mỏ lithium khác ở Mỹ, biển Salton là khu vực hoạt động địa nhiệt chứa lượng lớn kim loại quý hiếm, cho phép các công ty sử dụng hơi giãn áp, tức hút nước nóng áp suất cao từ sâu trong lòng Trái Đất và biến đổi thành hơi nước làm chạy turbine máy phát điện. Hiện nay, phần lớn lithium khai thác từ mỏ đá rắn hoặc hoặc hồ chứa nước muối dưới lòng đất. Nhiều năng lượng dùng cho quá trình khai thác và xử lý lithium đến từ nhiên liệu hóa thạch thải CO₂. Theo DOE, hơi giãn áp thân thiện với môi trường hơn những cách khai thác mỏ khác vốn cần nhiều nước và diện tích đất.

Ước tính ban đầu chỉ ra hoạt động thu thập lithium cần khoảng 3% nguồn cung cấp nước có sẵn trong vùng. Quá trình khai thác bao gồm khoan sâu hàng nghìn mét bên dưới đáy biển Salton, sau đó hút nước muối nóng lên mặt đất. Cùng với lithium, kim loại khác như sắt, magiê, canxi và natri cũng được chắt lọc và tách riêng.